wifi技术的总览

JIEER___

于 2025-04-25 16:11:22 发布

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分类专栏： WiFi学习文章标签：计算机网络

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1、wifi的基本原理

无线联网技术（Wireless Fidelity，学术称Wi-Fi，通常称Wifi）是用于实现百米内的无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）通信的技术。基于无线局域网的特点，Wi-Fi核心技术主要包含两部分，一部分是如何利用无线电磁波实现二进制比特流的数字传输，另一部分是如何在较短距离内为 Wi-Fi终端搭建数据网络的关键技术。

1.1、无线局域网

局域网（Local Area Network，LAN）是计算机网络中用于小范围互联的通信网络，通常覆盖一个建筑物、校园或办公室等有限区域，分为有线局域网和无线局域网，甚至包含虚拟局域网（Virtual Local Area Network，VLAN）。

局域网中的网络设备主要：

交换机（Switch）：核心设备，负责数据包的智能转发。
路由器（Router）：连接不同网络（如LAN与互联网）。
网卡（NIC）：终端设备的网络接口。

局域网的协议标准也很重要，以太网（IEEE 802.3）主导有线局域网，定义帧格式和MAC协议；Wi-Fi（IEEE 802.11）为无线局域网标准；TCP/IP协议族支持局域网内设备的寻址（IP地址）和通信。

1.2、Wifi的基本概念和原理

一个家庭wifi的组成图如图所示。
在这里插入图片描述
(1)、家庭网关

家庭网关是家庭网络的“入口”，负责将外部互联网信号（如光纤）转换为家庭内部网络信号。

(2)、无线路由器

无线路由器也称为无线接入点（Access Point，AP），发射Wi-Fi信号，支持手机、电脑等设备无线连接，还能通过LAN口连接有线设备（如计算机、智能电视）实现交换机功能，

(3)、终端设备（Station）

终端设备是指包含无线网卡的设备，如手机、平板和电脑等，用于实现终端设备的网络连接。

总结：Wi-Fi网络就是由一个或多个支持Wi-Fi的终端设备通过无线方式连接到无线路由器所构成的无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）。

家庭网关是内网与互联网的桥梁，无线路由器则负责扩展覆盖和终端接入。当手机等终端设备通过Wi-Fi连接到无线路由器，并发送访问网页的请求（例如HTTP请求）。路由器接收请求后，执行网络地址转换，将私有IP转换为路由器的公网IP，并根据路由表将请求转发到家庭网关。家庭网关将数字信号转换为适合光纤/DSL等介质的信号，并转发至互联网，产生响应数据沿原路径返回至手机。

##1.3、Wifi的关键技术

掌握Wi-Fi的关键技术，就是要了解：无线路由器和终端设备之间，如何通过无线连接方式建立数据通信机制。从IEEE 802.11标准来说，主要是学习物理层和数据链路层的规范。
在这里插入图片描述
(1)wifi数据传送的基本概念

WiFi基于电磁波进行数据传输，所需要的频率为 2.4 GHz 到 5 GHz，未来也可能到 6 GHz，这属于微波频段。在该频段内，根据频率范围分成多个信道，终端设备与无线路由器必须处于同一信道。而且，无线路由器可根据信道拥塞情况，自动选择干扰最小的信道进行传输，而终端也将跟随无线路由器的选择进行信道切换。

(2)无线路由器与终端之间的发现、连接和认证机制
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